Ny havsforskning ger tydliga bevis på ett mänskligt "fingeravtryck" på klimatförändringar och visar att specifika signaler från mänskliga aktiviteter har förändrat havsyttemperaturernas säsongsmässiga cykelamplitud (SST).
"Detta är ett genombrottsbevis för att det finns en mänskligt orsakad klimatförändringssignal i havstemperaturer associerad med CO2 ökar", enligt medförfattaren Benjamin Santer, en adjungerad forskare och framstående forskare vid Physical Oceanography Department vid Woods Hole Oceanographic Institute (WHOI).
"Vi visar att en signal som orsakas av människan i säsongscykeln för havsytans temperatur (SST) har uppstått från bruset från naturlig variabilitet. Geografiska mönster av förändringar i SST säsongscykelamplitud (SSTAC) avslöjar två särdrag:en ökning vid Northern Halvklotets medelbreddgrader relaterade till djupförändringar i blandade skikt och ett robust dipolmönster mellan 40˚S och 55˚S som huvudsakligen drivs av ytvindsförändringar", enligt tidskriften publicerad i Nature Climate Change .
"Bevisen vi hittade är mycket tydliga. Vår forskning är baserad på fyra olika observationsdatauppsättningar av havsytans temperatur. Vi analyserade data från olika övervakningssystem, inklusive satellitposter och havsmätningar som WHOI har samlat in från fartyg och flottörer sedan 1950 ."
"Alla dessa data gav samma historia och samma slutsats:att den mänskligt orsakade signalen i SSTAC är mycket stark och har ett mycket distinkt mönster", rapporterade medförfattaren Dr Jia-Rui Shi, postdoc med WHOI.
Det modellförutspådda mönstret av SSTAC-förändring kan identifieras med hög statistisk tillförlitlighet i fyra olika observerade SST-produkter och i 51 individuella modellförverkliganden av historisk klimatutveckling. Simuleringar med historiska förändringar i individuell forcering avslöjar att ökningar av växthusgaser är den primära drivkraften för förändringar i SSTAC, med mindre men tydliga bidrag från antropogen aerosol- och ozonpåverkan.
Forskningen motiverades av tidigare arbete av Santer, som har arbetat med klimatfingeravtryck i mer än 30 år. Tidigare studier använde satellitposter för att identifiera mänskliga fingeravtryck i den föränderliga säsongscykeln av mellan-till-övre troposfärstemperatur. Detta är dock den första fingeravtrycksstudien som avslöjar detaljerade mönster av klimatförändringar i säsongsbetonade havstemperaturer.
"Den säsongsbetonade cykelamplituden för havsytans temperatur förändras och blir starkare. Ett av våra största fynd är att uppvärmningen är större på sommaren än på vintern. På både norra och södra halvklotet är havets djup med blandade lager. blir tunnare, vilket avsevärt kan förstärka sommartemperaturerna", sa Shi.
"Uppvärmningen på norra halvklotet är mer extrem, förknippad med mindre havsbassängstorlekar. På södra halvklotet upptäckte vi att havsytans temperaturförändringar till stor del drivs av vindskiftningsmönster orsakade av atmosfärisk uppvärmning."
"Denna forskning motbevisar påståenden om att de senaste temperaturförändringarna är naturliga, vare sig de beror på solen eller på grund av interna cykler i klimatsystemet. En naturlig förklaring är praktiskt taget omöjlig när det gäller vad vi tittar på här:förändringar i säsongstemperaturerna i hav", sa Santer. "Denna forskning utesluter vidare påståendet att vi inte behöver behandla klimatförändringar på allvar eftersom det är naturligt."
"Detta robusta mänskliga fingeravtryck i den säsongsbetonade cykeln av havsytans temperatur förväntas ha omfattande effekter på marina ekosystem. Detta kan dramatiskt påverka fisket och fördelningen av näringsämnen", säger Shi. "Att få insikt om det antropogena inflytandet på säsongsvariationer är av vetenskaplig, ekonomisk och samhällelig betydelse."
År 2023 var värmeinnehållet i övre havet det högsta någonsin, vilket ledde till stark oro i forskarvärlden. Havet absorberar ungefär 90 % av jordens överskottsvärme från den globala uppvärmningen och spelar en avgörande roll för att reglera planetära klimatsystem.
"Havstemperaturerna är bokstavligen borta från diagrammet. Många människor vill veta vad som händer", sa Santer. "En stor del av svaret är att mänskliga aktiviteter gradvis har värmt upp världshaven. Forskarsamhället har fokuserat på förändringar i havets årliga medeltemperatur. Den här artikeln visar att det också är ytterst viktigt att utföra fingeravtryck med säsongsmässiga förändringar", säger Santer.
Havet är en viktig kolsänka som absorberar 25 % av den koldioxid som vi producerar genom att förbränna fossila bränslen. Dock har havets förmåga att absorbera CO2 är temperaturberoende. När havet värms upp är det avgörande att vi förstår hur havens förmåga att absorbera CO2 påverkas.
"När haven absorberar koldioxid, skapar det allmänt rapporterad försurning, vilket kan påverka marina organismer negativt. Om vi börjar förändra havets pH riskerar vi att påverka den strukturella integriteten hos organismer vid basen av näringskedjan", säger Shi.
"Vi står nu inför viktiga beslut, i USA och globalt, om vad vi ska göra åt klimatförändringarna. Dessa beslut baseras på vår bästa vetenskapliga förståelse av verkligheten och allvaret av mänskliga effekter på medelklimatet och på årstiderna", säger Santer .
Mer information: Jia-Rui Shi et al, Den framväxande mänskliga påverkan på havsytans temperaturs säsongscykel, Naturklimatförändringar (2024). DOI:10.1038/s41558-024-01958-8
Tillhandahålls av Woods Hole Oceanographic Institution
